package com.atguigu.structures.stack;

/**
 * 计算器实现-中缀表达式
 * 使用栈完成表达式的计算思路
 * 1. 通过一个 index  值（索引），来遍历我们的表达式
 * 2. 如果我们发现是一个数字, 就直接入数栈
 * 3. 如果发现扫描到是一个符号,  就分如下情况
 * 3.1 如果发现当前的符号栈为 空，就直接入栈
 * 3.2 如果符号栈有操作符，就进行比较,
 *  如果当前的操作符的优先级小于或者等于栈中的操作符，就需要从数栈中pop出两个数,在从符号栈中pop出一个符号，进行运算，
 *  将得到结果，入数栈，然后将当前的操作符入符号栈，
 *  如果当前的操作符的优先级大于栈中的操作符，就直接入符号栈.
 * 4. 当表达式扫描完毕，就顺序的从 数栈和符号栈中pop出相应的数和符号，并运行.
 * 5. 最后在数栈只有一个数字，就是表达式的结果
 * @author xr-8
 * @date 2022-08-10
 * @time 23:22
 */
public class Calculator {

    public static void main(String[] args) {
        String expression = "72+6*3-3";
        System.out.println(calc(expression));
    }

    /**
     * 计算
     * @param expression
     * @return
     */
    public static Integer calc(String expression){
        //创建两个栈，数栈、符号栈
        ArrayStack numStack = new ArrayStack(20);
        ArrayStack opStack = new ArrayStack(20);
        //定义需要的相关变量
        int index = 0;//用于扫描
        int num1 = 0;
        int num2 = 0;
        int oper = 0;
        int res = 0;
        char ch = ' '; //将每次扫描得到char保存到ch
        String keepNum = ""; //用于拼接 多位数
        while(true){
            //依次得到expression 的每一个字符
            ch = expression.substring(index, index+1).charAt(0);
            if (CalculatorUtil.isOp(ch)) {
                if (opStack.isEmpty()) {
                    opStack.push(ch);
                } else {
                    if (CalculatorUtil.priority(ch) <= CalculatorUtil.priority(opStack.peek())) {
                        num1 = numStack.pop();
                        num2 = numStack.pop();
                        oper = opStack.pop();
                        res = CalculatorUtil.calc(num1, num2, oper);
                        numStack.push(res);
                        opStack.push(ch);
                    } else {
                        opStack.push(ch);
                    }
                }
            } else {
//                numStack.push(ch - 48);
                //分析思路
                //1. 当处理多位数时，不能发现是一个数就立即入栈，因为他可能是多位数
                //2. 在处理数，需要向expression的表达式的index 后再看一位,如果是数就进行扫描，如果是符号才入栈
                //3. 因此我们需要定义一个变量 字符串，用于拼接

                //处理多位数
                keepNum += ch;
                //如果ch已经是expression的最后一位，就直接入栈
                if (index == expression.length() - 1) {
                    numStack.push(Integer.parseInt(keepNum));
                }else{
                    //判断下一个字符是不是数字，如果是数字，就继续扫描，如果是运算符，则入栈
                    //注意是看后一位，不是index++
                    if (CalculatorUtil.isOp(expression.substring(index+1,index+2).charAt(0))) {
                        //如果后一位是运算符，则入栈 keepNum = "1" 或者 "123"
                        numStack.push(Integer.parseInt(keepNum));
                        //重要的!!!!!!, keepNum清空
                        keepNum = "";

                    }
                }
            }

            if ( ++index >= expression.length()) {
                break;
            }
        }

        //当表达式扫描完毕，就顺序的从 数栈和符号栈中pop出相应的数和符号，并运行.
        while (!opStack.isEmpty()) {
            num1 = numStack.pop();
            num2 = numStack.pop();
            oper = opStack.pop();
            res = CalculatorUtil.calc(num1, num2, oper);
            numStack.push(res);
        }
        return numStack.pop();
    }


}
